《遥感数字图像处理实验》课程大纲

 发布时间:2018-11-09

    遥感数字图像处理实验课程大纲

  

课程代码:00805182

课程学分:1.5

课程总学时:36

适用专业:地理信息科学专业

一、课程概述

(一)课程的性质

1.本课程是我国高等院校地理信息科学专业学生必学的基础课。是计算机数字图像处理技术与遥感图像分析技术相结合而形成的一门新兴技术科学。

通过教学,应使学生能掌握遥感数字图像处理的基本理论、基本方法与基本技能;培养学生熟练掌握遥感数字图像几何处理、图像增强处理与自动分类等方法;基本掌握遥感数字图像辐射校正以及常用分析方法,为本专业后继课程的学习和将来工作实践服务。

通过课堂教学与上机操作练习相结合,培养学生的时代精神及从事科学研究的素质,达到素质教育之最终目标。

2. 根据教学计划地理信息科学专业《遥感数字图像处理》的先修课程主要是《高等数学》《线性代数》《地图学》《遥感概论》。

后续课程主要有《遥感地学分析》《数字地球》《资源环境遥感》以及地理信息科学应用方面的相关课程。

本课程中的傅里叶变换、卷积等数学基础,需要《高等数学》的基础知识;而遥感影像的光谱特性等内容都需要在先修课程《遥感概论》中有详细讲解。

(二)设计理念与开发思路

本课程教学遵循理论教学与实践教学相结合的基本原则,坚持学生为主体,教师为主导的教学理念,建立以学生为中心,以传授知识为基础,以提高学生创新思维能力为目的,以适合遥感数字图像处理课程目标要求为原则的教学体系。在注意发挥教师的主导作用的同时,应特别注意体现学生的学习主体地位,突出学生的主观能动作用,充分发挥学生的积极性和学习潜能,使其形成自己的学习方法,学会如何学习。教学中,充分利用信息化教学手段,增强学生的学习兴趣,进一步强化学生的知识与实践操作技能,开扩视野,注重学生创造性思维能力的培养。

依据教学目标设置教学内容,课程内容结构合理,覆盖面广,符合培养目标的要求,讲练结合,加强实践性。本课程属专业实践课,全部为实践课时(42学时),共计1个学分,课程的成绩组成包括期末考试成绩、平时作业、上机实验操作部分及平时表现。

  

二、课程目标

(一)知识目标

通过本课程的学习应使学生了解遥感数字图像处理的发展过程,系统理解现代遥感数字图像处理理论,掌握基本的数字图像处理方法,了解新技术新方法的发展趋势以及遥感数字图像处理的应用服务范畴。

(二)能力目标

通过本课程的学习应使学生具备熟练使用遥感软件进行基本处理的能力;培养学生熟练掌握遥感数字图像几何处理、图像增强处理与自动分类等方法;掌握遥感数字图像辐射校正以及常用分析方法。同时,注重培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,以及独立思考、知识综合运用能力,并培养创新意识。为今后进行科学研究和走向工作岗位打下基础。

(三)素质目标

通过本课程的学习应使学生具备熟练使用遥感软件进行基本处理的能力;培养学生熟练掌握遥感数字图像几何处理、图像增强处理与自动分类等方法;掌握遥感数字图像辐射校正以及常用分析方法。同时,注重培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,以及独立思考、知识综合运用能力,并培养创新意识。为今后进行科学研究和走向工作岗位打下基础。

三、课程内容与要求

(一)课程内容与要求

1遥感数字图像处理课程学时安排

内 容

学 时

内 容

学 时

遥感数字图像预处理

4

遥感图像滤波处理

4

遥感图像显示和拉伸

4

遥感图像分类

8

遥感图像校正

6

土地利用监测

4

遥感图像变换处理

6



实验一:遥感数字图像预处理(4学时)

基本要求:熟悉图像处理软件,掌握遥感图像统计参数计算及图像生成;图像数据的输入输出;波段组合;图像裁剪;投影转换;图像拼接等预处理工作。

  

实验二:遥感图像显示和拉伸(4学时)

基本要求:掌握数字图像的正确显示方法,图像对比度拉伸处理原理及方法;练习图像显示、彩色合成、图像对比度拉伸、直方图均衡化、直方图匹配等方法。

  

实验三:遥感图像校正(6学时)

基本要求:掌握遥感图像辐射校正及几何校正的原理,熟悉常用的遥感数字图像辐射校正和几何校正的方法及工作流程。完成TM5影像的辐射校正、地形图城市图的几何精校正。

  

实验四:遥感图像变换处理(6学时)

基本要求:掌握遥感图像傅里叶变换、主成分变换、缨帽变换、图像运算、图像融合等图像变换方法原理及其应用。

  

实验五:遥感图像滤波处理(4学时)

基本要求:掌握遥感图像去噪处理、空间增强处理、频率域滤波增强处理等方法的原理及其应用。

  

实验六:遥感图像分类(8学时)

基本要求:掌握监督分类、非监督分类、决策树分类和面向对象分类的的原理与过程。结合实例完成相应遥感图像的计算机分类。

  

实验七:土地利用监测(4学时)

基本要求:了解土地利用分类标准,结合不同的应用目的,掌握相应土地利用的分类方法,利用土地利用变化矩阵及所学的地学知识分析土地利用变化的原因。

  

(二)教学设计

在教学设计过程中,努力将原来的以教师讲授为主,逐步过渡发展以学生为主体,教师为引导的教学方式上来,以学生的主动学习为主,鼓励自主探究,克服传统教育重教轻学、灌输有余、启发不足的缺点,注重发挥学生在教学活动中的主体作用,促使学生主动思考,充分发挥学生的积极性和学习潜能,提高学生创新思维能力。

在具体的教学过程中,通过案例教学为学生提供真实的或者接近真实的学习情景,以提高学生的学习兴趣、激活学生的思维潜能、引发学生的情感体验,从而提高教学效果。课堂教学中,以具体应用项目入手,主要着眼于提高学生分析、解决具体问题的能力。

四、课程实施建议

课程实施建议内容包括教学建议、教学评价、教材选编、课程资源开发与利用等方面的建议。

(一)教学建议

本课程采用学生为主体,教师为主导的教学理念。优化教学设计过程,充分发挥教师的主导作用。本课程的重点是使学生掌握遥感数字图像的基本理论知识、培养利用图像处理的基本理论、结合图像处理软件来解决地学相关领域问题的能力。教学难点是图像处理方法的理论背景、数学基础及具体处理方法的灵活运用,教学方法可采用问题教学法、案例教学法,课外实践法,主题讨论法,必要时可采用分小组的实践项目驱动的教学方法;力争教学手段的多样化,大力发展信息化教学,多媒体教学,网络教学。以提高学生的教学参与程度和学习兴趣,激发学生的创造力。

(二)教学评价

本课程以实践评价为主,将阶段评价与最终评价相结合、突出过程与模块评价,结合课堂提问、实验操作、课后作业等手段。

本课程考核包括两部分内容:平时成绩(40%+考试成绩(60%

其中平时成绩包括:实验成绩、课堂测验及课堂表现等。

考试为开卷考试,满分为100分,全部为上机实践操作题构成,考试时间120分钟。

(三)教材选编

1.教材的选用及编写

教材为教师自编讲义。

2.教参资料的选用

拟用教学参考书:

[1]邓书斌编.ENVI遥感图像处理方法》.科学出版社,2010

[2]梅安新.《遥感导论》.北京:高等教育出版社,2001

[3]孙家抦主编.《遥感原理与应用》.武汉:武汉大学出版社,2003

[4]吕国楷等编.《遥感概论(修订版)》.北京:高等教育出版社,1998

[5](美)Lillesand T.M..《遥感与图像解译(第四版)》.北京:电子工业出版社,2003

[6]仇肇悦等编著.《遥感应用技术》.武汉测绘科技大学出版社,1999

[7]贾永红.《计算机图像处理与分析》.武汉大学出版社,2001

[8]舒宁编著.《微波遥感原理》.武汉测绘科技大学出版社,2000

[9]朱述龙等编著.《遥感图像处理与应用》.科学出版社,2006

[10] (美)John R.Jensen.《遥感数字影像处理导论》.机械工业出版社,2007

[11] 汤国安等.《遥感数字图像处理》.北京,科学出版社,2004

(四)课程资源的开发与应用

暂无

五、其它说明

暂无

编写者(课程负责人):李栋梁

                          审核者(专业负责人): 刘咏梅

                               院系(部门)教学委员会主任:

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